肥胖已成为全球公共健康危机,影响着数亿人口的健康与生活质量。传统减肥药物往往伴随严重副作用,而大多数肥胖患者面临的"瘦素抵抗"问题使治疗更加棘手。瘦素作为关键的食欲调节激素,本应帮助人体维持能量平衡,但肥胖患者体内虽有高浓度瘦素却对其信号反应迟钝,导致食欲控制失调和能量代谢紊乱。近年来,肠道菌群与代谢健康的密切关系引发科研热潮,为肥胖治疗开辟了新思路。

2025年5月20日,中南大学第二湘雅医院代谢内分泌科胡芳教授团队联合福建福耀科技大学,生命与健康科学学院谢黎炜研究员团队,在中国国际顶尖期刊SCIENCE CHINA-Life Sciences(中国科学:生命科学(英文版))上发表了题为《Berberine combined with stachyose protects against obesity by modulating gut microbiota and increasing leptin sensitivity》的研究论文。

该研究首次系统揭示了小檗碱(传统中药黄连提取物)与菊粉(一种益生元)联合使用能够通过调节肠道菌群,特别是增加Blautia producta的丰度,进而改变嘌呤代谢,提高瘦素敏感性,最终实现减重效果的完整机制。

研究脉络与核心发现:从肠道到大脑的全景图
1. 小檗碱与菊粉联合的协同效应
研究团队首先发现,小檗碱与菊粉按1:1比例联合使用(B+S)比单独使用小檗碱具有更显著的减重效果。经过4周治疗,高脂饮食诱导的肥胖小鼠不仅体重显著下降,食物摄入减少,而且葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性明显改善。值得注意的是,这种联合疗法对正常饮食小鼠和瘦素缺陷型(ob/ob)小鼠几乎没有影响,表明其特异性针对与瘦素抵抗相关的肥胖。

2. 肠道菌群变:Blautia producta的关键作用
通过宏基因组测序,研究人员发现B+S处理显著改变了肥胖小鼠的肠道菌群结构。特别是,B+S组小鼠的Blautia producta丰度显著增加,而这种益生菌在单独使用小檗碱或菊粉的小鼠中并未显著增加。进一步实验证实,直接补充Blautia producta也能减轻肥胖小鼠的体重,改善代谢指标,提高瘦素敏感性,这一发现为B+S的减重机制提供了直接证据。

3. 代谢组学揭示:肌苷是关键代谢物
代谢组学分析显示,B+S处理的肥胖小鼠血清中多种嘌呤代谢物水平显著升高,其中肌苷(inosine)增加最为明显。研究证实,Blautia producta丰度与血清肌苷水平呈显著正相关,而直接补充肌苷也能减轻肥胖小鼠体重,提高能量消耗,改善瘦素敏感性,这表明肌苷是B+S发挥作用的关键代谢物。
4. 下丘脑炎症与瘦素信号:机制闭环
研究进一步揭示,B+S处理或直接补充肌苷均能显著减轻肥胖小鼠下丘脑的炎症和内质网应激,增强瘦素信号传导(表现为STAT3磷酸化增强),从而改善瘦素敏感性。体外实验也证实,肌苷能直接减轻下丘脑神经元的炎症反应,增强瘦素信号活性。这一发现完整解释了从肠道菌群到大脑瘦素信号的调控机制。
未来研究规划
针对中草药在代谢病精准治疗领域的潜力,未来研究将围绕以下方向展开:
1. 深化作用机制研究:系统解析中草药干预能量代谢、炎症调控及肠道菌群重塑的关键通路,探索超越传统靶点的新机制,支撑复方多通路协同作用的科学证据。
2. 整合多组学技术:应用转录组、代谢组、单细胞组学等多组学手段,建立中草药干预的系统生物学网络,挖掘疗效预测标志物与机制关联。
3. 推动高质量临床验证:设计多中心、大样本、长期随访的临床试验,系统评估中草药在肥胖及其代谢并发症中的疗效与安全性,完善证据体系。
4. 引入人工智能辅助研发:结合AI进行中草药有效成分筛选、复方优化与毒性预测,提升药物研发效率,加速新型功能性产品与植物药物的转化应用。
5. 构建现代化中药数据库:系统整理中药成分、靶点、作用机制与临床数据,形成标准化、数字化知识平台,支撑未来精准干预与新药开发。
本研究的通讯作者是中南大学第二湘雅医院代谢内分泌科胡芳教授,福建福耀科技大学,生命与健康科学学院,广东省科学院微生物研究所,华南应用微生物国家重点实验室,谢黎炜研究员。第一作者吴丹博士是中南大学第二湘雅医院博士研究生。
论文链接:https://www.sciengine.com/SCLS/doi/10.1007/s11427-024-2943-4